Архив
Отзывы читателей

Интернет-журнал “Капитал страны”
За прошедшие годы Ваше издание смогло себя отстоять на рынке печатной продукции и занять на нем достойное место. Однако это только первый шаг в завоевании читательской аудитории.
В условиях грядущей тотальной электронизации СМИ желаем Вам столь же успешно позиционировать себя и в Интернет-пространстве,...
Читать полностью

Главный редактор доктор экономических наук, академик РАЕН Е.В. Балацкий

Читать
Купить
Справочная

Присоединяйтесь к нам
в социальных сетях

TwitterLivejournalПрофессионалы.Ру

Facebook Мы Вконтакте



Русская Школа Управления

Опрос
  1. Как вы относитесь к созданию национальных стандартов в области бережливого производства: «Основные положения и словарь» и «Требования к системе менеджмента бережливого производства»?
    41% Полностью одобряю: нужны оба стандарта
    21% Не слышал об этих стандартах
    18% Нужен только стандарт «Общие положения и словарь»
    15% Не одобряю
    5% Затрудняюсь ответить
Выставки в ЦВК Экспоцентр


ГлавнаяЖурналы → «Мир измерений»

01.05.2018

Физические и метрологические аспекты методов измерения артериального давления с применением компрессионной манжеты

Статья обобщает результаты длительной работы авторов, проделанной ими в процессе создания квазиаускультативного метода измерения артериального давления (АД). В ней также поясняется, что давление воздуха в замкнутой манжете передается к стенкам артерии  через незамкнутый объем мягких тканей тела. При этом в этих тканях внешнее давление манжеты трансформируется в объемное поле давлений, воздействующее на стенки артерии. С учетом этого рассмотрены реальные физически обоснованные процессы сравнения величины давления воздуха в манжете с  величинами АД, а также предложен новый взгляд на причины возникновения осцилляций давления воздуха в манжете, дается его качественное и количественное обоснование. Разъясняется суть феномена поверхностной пульсовой волны, обнаруженного авторами и положенного в основу квазиаускультативного метода измерения АД, разъясняется принцип преобразования поверхностных пульсовых волн в электрический сигнал. Приводятся результаты клинических испытаний измерителей АД, работающих на квазиаускультативном методе. В статью включены результаты работ, проводимых авторами в настоящее время, по совершенствованию квазиаускультативного метода измерения АД и дается оценка его перспектив. Кроме того, предложена физически обоснованная гипотеза природы тонов Короткова. Теги: Мир измерений
Начало активности (дата): 01.05.2018
Количество показов: 135

Автор: А. Романовская, В. Романовский
Рубрика: ИЗМЕРЕНИЯ В МЕДИЦИНЕ

Полная версия статьи доступна подписчикам журнала "Мир измерений".

Подписаться

Материалы по данной теме можно СКАЧАТЬ в Электронной Библиотеке >>>


Комментарии (3)
А.К. Цатурян , 15.05.2018 12:22:03

А.К. Цатурян,
доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории биомеханики НИИ механики МГУ им. М.В. Ломоносова, член World Council for Biomechanics

В настоящее время на рынке имеется огромное количество приборов для автоматического или полуавтоматического измерения артериального давления (АД) крови осциллометрическим методом. Давление крови при этом оценивают по пульсациям давления в компрессионной манжете при ее декомпрессии, т.е. при постепенном снижении давления воздуха в манжете, сжимающей плечо, от величины, заведомо превышающей давление крови в артерии, до нуля. Калибруют такие приборы методом Короткова, предложенным еще в 1905 г., т.е. определяют систолическое и диастолическое АД по возникновению и исчезновению звуков, прослушиваемых с помощью фонендоскопа на поверхности руки у дистального (нижнего по течению крови) края манжеты. Алгоритмы анализа пульсаций давления в манжете представляют собой коммерческую тайну фирм-производителей. Тем не менее, все производители настраивают свои алгоритмы так, чтобы минимизировать отклонения измерений от результатов измерения методом Короткова на некоторой выборке испытуемых. Метод Короткова является «золотым стандартом», поскольку он обеспечивает наибольшую точность из всех неинвазивных методов измерения давления крови. Несмотря на такую подгонку алгоритмов, у индивидуальных испытуемых и пациентов могут наблюдаться существенные расхождения между значениями давления, оценёнными осциллометрическим и аускультаторными (по Короткову) методами, которые могут достигать 30 мм рт. ст. (Рогоза А.Н. К вопросу о точности измерения АД автоматическими приборами. Функциональная диагностика. 2003, № 1, с. 2–10).

Столь значительные ошибки, а главное, сделанные на основе ошибочных измерений рекомендации могут нанести существенный вред здоровью пациентов.

Во втором номере журнала «Мир измерений» за 2018 г. опубликована статья, авторы которой описали альтернативный метод определения АД, основанный на регистрации (с помощью специального датчика) изгибных колебаний поверхности плеча под манжетой, названных авторами поверхностными пульсовыми волнами. Свой метод авторы называют квазиаускультаторным, хотя мне более предпочтительным представляется название квазикоротковский, чтобы отдать дань нашему выдающемуся соотечественнику Н.С. Короткову.

Предложенный авторами работы метод, на мой взгляд, весьма перспективен по следующим причинам. Примерно тогда же, когда авторы работы впервые обнаружили «поверхностные пульсовые волны» под манжетой, автор этой заметки А.К. Цатурян и соавторы С.С. Григорян и Ю.З. Саакян по циклу статей (О механизме генерации тонов Короткова. Доклады АН СССР, 1980, т. 251, № 3, с. 570–574. О причинах возникновения «бесконечного тона Короткова. Доклады АН СССР, 1981, т. 258, № 1, с. 53–56. К теории метода Короткова. Биомеханика (Болгария), 1984, т. 15–16, с. 54–75) развили математическую теорию, впервые позволившую объяснить все основные экспериментально наблюдаемые эффекты, связанные с тонами Короткова. Суть этой теории состоит в том, что при распространении пульсовой волны в область плечевой артерии, пережатой внешним давлением воздуха в манжете, пульсовая волна опрокидывается как волна прибоя, набегающая на берег. Образуется движущийся со скоростью несколько м/с относительно короткий участок быстрого изменения давления крови и площади просвета артерии. Волна расширения артерии передается через несжимаемые мягкие ткани на поверхность руки, где также образуется короткая бегущая волна изгиба поверхности длиной несколько сантиметров. Именно эту волну авторы работы назвали «поверхностной пульсовой волной», хотя в действительности она распространяется и по стенке артерии, и во всей толще тканей плеча. Анализ структуры этой бегущей волны с учетом изгибной жёсткости стенки сосуда и инерции окружающих артерию тканей показывает, что форма этой волны представляет несколько затухающих колебаний частотой несколько сотен герц, т.е. воспринимается на слух как короткий тон – «тон Короткова».

Как видно из данных, приведённых на рисунках 6 и 9 работы, «поверхностные пульсовые волны», как и тоны Короткова, обладают пороговым эффектом: они быстро возникают при достижении давлением в манжете уровня систолического давления и быстро исчезают, когда давление воздуха в манжете становится ниже диастолического давления крови в артерии. Колебания давления воздуха в манжете, на которых основаны осциллометрические измерения, регистрируют и за пределами этого диапазона изменения давления воздуха в манжете, что, собственно, и обусловливает возможные ошибки при измерении давления крови у некоторых людей. Таким образом, предложенный авторами работы метод измерения АД основан на регистрации тех же физических процессов, что и метод Короткова. Однако в отличие от регистрации звуков фонендоскопом или микрофоном он гораздо меньше подвержен влиянию внешних и внутренних шумов. Переход от приборов, основанных на осциллометрическом определении АД, к квазикоротковским или квазиаускультаторным, позволит повысить точность измерения и избежать ошибок, опасных для здоровья пациентов.

А. И. Дьяченко , 15.05.2018 12:26:36

В чём-то я бы поспорил с авторами…

А. И. Дьяченко,
 
доктор технических наук, заведующий лабораторией физики живых систем Института общей физики им. А.М. Прохорова РАН,

ведущий научный сотрудник ГНЦ РФ – ИМБП РАН

Статья соавторов А.М. Романовской и В.Ф. Романовского «Физические и метрологические аспекты методов измерения артериального давления с применением компрессионной манжеты»

посвящена описанию и анализу явления распространения деформации поверхностных тканей под компрессионной манжетой, вызванных пульсовой волной. Это явление авторы назвали поверхностной пульсовой волной. Описана конструкция датчика поверхностной пульсовой волны, включающего качающийся элемент, чувствительный к крутому профилю волны под манжетой (пелот). Показано, что применение качающегося пелота, чувствительного именно к изменяющемуся крутому профилю поверхности тела под манжетой, придает датчику важное полезное качество – снижает чувствительность к сокращению мышц и к другим посторонним факторам.

В статье обсуждаются многие другие вопросы, связанные с различными методами неинвазивных измерений давления крови. Например, подробно рассматривается распределение вторичного давления в тканях тела, вызванного давлением манжеты на его поверхность.

Предложенный метод «поверхностной пульсовой волны» представляет значительный интерес для развития неинвазивного измерения артериального давления.

К некоторым частям статьи следует добавить комментарии. Так, авторы пишут, что «в повседневной клинической практике при измерении АД с применением компрессионной манжеты определяют значения величин РD и РS, а в ряде случаев определяют и величину среднего артериального давления РСР, являющуюся интегралом кривой артериального давления, взятым внутри длительного интервала времени и делённым на величину этого интервала». Следует отметить, что, определяя величину среднего давления, обычно не находят указанный интеграл, а просто рассматривают как линейную комбинацию систолического и диастолического давления.

С некоторыми утверждениями авторов трудно согласиться. В частности, в самом начале статьи, говоря о методе Короткова, авторы утверждают, что "этот метод требует обязательного участия человека для проведения измерений и трудно поддается автоматизации". Тоны Короткова имеют чёткие признаки, и метод поддается автоматизации.

Можно поспорить и с другими утверждениями авторов. Так, следуя Г.И. Косицкому, авторы рассматривают участок артерии, находящийся под манжетой как некий клапан, закрытый в периоды времени, соответствующие превышению величины внешнего давления манжеты на артерию над внутренним артериальным давлением, и открытый при обратном соотношении этих величин.

Однако этот взгляд не совсем точно соответствует физике процесса. Он рассматривает только два состояния сосуда: открыт или закрыт. В действительности может быть частичное открытие сосуда. Это свойство податливых сосудов принципиально важно для возникновения тонов Короткова, что подробно исследовано на основе уравнений гидромеханики в работах А.К. Цатуряна и соавторов. По-видимому, разработка аналогичной количественной модели поверхностной пульсовой волны могла бы стать теоретическим основанием метода поверхностной пульсовой волны.

Можно пожелать авторам дальнейшего развития и более широкого использования метода поверхностной пульсовой волны. 

А.Н. Рогоза , 15.05.2018 12:30:25

С большинством положений авторов согласен

А.Н. Рогоза,
доктор биологических наук, профессор, руководитель Отдела новых методов диагностики НИИ Клинической кардиологии им. А.Л. Мясникова ФГБУ «НМИЦ кардиологии» МЗ РФ

В фундаментальной статье А.М. Романовской и В.Ф.Романовского представлены практически все аспекты, представляющие интерес как для специалистов, использующих неинвазивные методы измерения артериального давления, так и для разработчиков соответствующей аппаратуры. Можно согласиться с авторами в том, что только подобный подход позволяет объективно оценить успехи и неудачи, перспективность и бесперспективность различных методов, основанных на регистрации физических феноменов, сопровождающих компрессию и декомпрессию конечности человека с помощью пневмоманжеты, а также ограничительные моменты и способы их преодоления в конкретных приборах.

Основное внимание уделено оригинальному «квазиаускультативному» методу измерения АД на основе «датчика пульсовой волны», разработанного авторами. Многолетний опыт работы с приборами, использующими данный подход, позволяет согласиться с большинством положений авторов, подчёркивающих его преимущества по сравнению с традиционными «звуковыми» датчиками.

Авторы предлагают убедительную теорию возникновения поверхностной волны, регистрируемой датчиком на основе представления о формировании «локальной порции крови, бегущей по артерии».

Как элемент дискуссии стоит упомянуть, что статью, несомненно, украсили бы результаты сопоставления величин АД, измеренных квазиаускультативными приборами и инвазивными датчиками АД. Без этого приходится констатировать хорошее совпадение с классическим аускультативным методом Н.С.Короткова, который сами авторы подвергают критике. Кроме того, читателю было бы интересно ознакомиться с исследованиями, подтверждающими правоту гипотезы авторов о происхождении поверхностных волн, оценкой скорости распространения «локальных порций крови».

Статья, несомненно, вызовет интерес у специалистов широкого профиля.


Доступна мобильная версия журнала "Мир измерений"

Журнал Мир измерений в App Store Журнал Мир измерений на Google play


Открытые статьи:

Измерения качества жилищно-коммунальных услуг
Температурный мониторинг удалённых объектов по GSM-каналу
Главные социальные проблемы России последнего десятилетия
Новый измерительный инструмент?
О потерях в Великой Отечественной войне
Неразрушающий контроль паяных соединений в радиоэлектронной аппаратуре
Военное применение лазерных технологий
Обеспечение качества продовольственных товаров
Государственный первичный эталон единицы массы ГЭТ 3-200842
Автономный прибор для экспресс-контроля пассажирских лифтов в жилых и административных зданиях
Рождение нефтяной отрасли в России
Красота спасет мир... науки



 

СТАНЬТЕ ПОДПИСЧИКОМ НАШЕГО ЖУРНАЛА!

ЗАО Мультифильтр - Промышленные воздушные фильтры Рейтинг@Mail.ru